开云在线登录螺杆是塑料加工机械的塑化部件，螺杆结构的好坏会对塑料加工产生关键影响。螺杆从外形看是有一定长度带螺纹的圆柱体，看似简单不复杂，但是塑料从整个塑化过程中发生在螺杆上的变化却是相当复杂的。在塑料输送过程中还有压力的产生、能量的传递和转换以及塑料物态变化。所以，螺杆的设计显得尤为重要。通过本文介绍，相信您会对螺杆设计有深入的了解。
螺杆的基本参数
螺杆设计包括结构设计和参数设计，首先我们对螺杆的基本参数作个介绍，如下图：
L：螺纹段总长度
L1：加料段
L2：压缩段
L3：出料段
H1：加料段螺槽深度
H3：出料段螺槽深度
Ds：螺杆直径
S：导程
e：螺棱宽度
R1：推进面圆弧半径
R2：背面圆弧半径
常用参数经验值：
Ds=S ：螺杆直径等于导程数值
e=0.1*D ：螺棱宽度等于螺杆直径的十分之一
ε=0.93*H1/H3 ：压缩比是进料段和出料段螺槽深度比值乘以0.93
R1= ( 1/2-2/3 ) *H3 ， R2是R1的2-3倍
注：通常R1是0.5的倍数且不小于1
举例：已知螺杆直径45 mm ， H1=6.0， H3=2.5 ，那么我们就能计算出该螺杆导程为45 mm，螺棱宽度4.5 mm，压缩比是2.23
螺杆三段长度分配
经典的螺杆设计常被成为三段式螺杆，三段即为进料段L1、压缩段(熔融段) L2和出料段(计量段)L3。那么这三段是如何划分的呢?由于我们平时使用的大部分塑料是无定型塑料，所以常见的螺杆三段分配参数只需记住无定型类型即可：
简单记忆，压缩段占螺纹段总长度一半，出料段比进料段稍长.
常用塑料压缩比经验值
PE：3-4
PET ： 3.5-3.7
HPVC（颗粒）：2.5
HPVC(粉）：3-4
PS： 2-2.5
PP： 3.7-4
PA66： 3.7
ABS： 1.8
三段长度、螺杆导程、螺棱宽度、进料段和出料段的螺槽深度以及压缩比确定，常规通用型的螺杆参数就设定完毕了。但实际使用还要考虑到螺杆和机筒的配合，螺杆和机筒之间的间隙也是重要的参数。
1、间隙选区所考虑的因素：
Ⅰ、被加工物料的性质.(如热敏性与非热敏型物料)
Ⅱ、机头阻力情况.阻力越大间隙越小
Ⅲ、螺杆料筒的材质及其热处理情况
Ⅳ、机械加工条件
Ⅴ、注塑机螺杆直径的大小来选取.一般说来，螺杆直径越大， δ的绝对值应选得越大；螺杆直径越小，δ 的绝对值应选得越小。螺杆和料筒的间隙δ的选取是一个综合性的问题，必须结合各方面的因素综合考虑。
2、螺杆与机筒的间隙δ：螺杆与机筒的间隙是挤出机的一个很重要的结构参数，间隙大小，对出胶量影响很大，因为漏流与间隙的三次方成正比。因而，在保证螺杆与机筒不相碰的情况下，间隙应越小越好。通常间隙取0．002D。
选取我国已有挤出机系列的直径间隙值，可根据情况选取。δ= (0.003-0.005) *D 直径大者取小值，小者取大值。
间隙经验值(最小间隙~最大间隙)（mm）
螺杆直径30： 0.10 ~0.25
螺杆直径45： 0.15 ~0.30
螺杆直径65： 0.20 ~0.40
螺杆直径90： 0.30 ~0.50
螺杆直径120： 0.35 ~0.55
螺杆直径150： 0.40~0.60
特殊螺杆设计之分离型 BM 螺杆
除了普通三段式经典螺杆设计外，为了一步提高混炼和塑化效果，常见的还有各种带混炼结构的螺杆设计。这些混炼结构多位于压缩段和计量段头部.其中分离型BM螺杆是最常见的类型之一。
分离型螺杆(英文名barrier screw或者barrier flight screw) ，是在普通三段式螺杆的基础上研发出来的新型螺杆，其基本机构与普通三段式螺杆相似.不同点在于整根螺杆有两段螺纹组成，可以有导程不等的前螺纹和后螺纹组成，也可以导程相同的主螺纹和副螺纹组成.由于固相熔融而形成的熔膜越过间隙进入液相螺槽中，未容固相留在固相槽，形成固液分离，故名分离型螺杆。
分离型螺杆设计参数设定
S1：主螺纹导程
S2：副螺纹导程
e：螺棱宽度
θ：螺纹升角
常见分离型螺杆主螺纹和副螺纹螺棱宽度一致，螺纹圈数相差一圈。基于经过的长度相同得到如下等式：
ZS1+(2e+2K)/cosθ= (Z+1) S2
推导出设计参数设定公式：
(S1-S2)Z=S2-(2e+2K)/cosθ
其中 Z=L/S1
注： K是副螺纹起始时和主螺纹的间距，Z是主螺纹和副螺纹相交时主螺纹行程圈数，一般取整数然后推导出L数值。
分离型螺杆有如下特点：
一、只有熔化了的塑料才能越过间隙进入液相螺槽， 尚未完全塑化的小颗粒在通过间隙时在高剪切速率的作用下也能完全塑化。当液相分离后，固体相直接与高温机筒内壁接触，加速固体相熔化。
二、一般螺杆由于塑料、口模压力和操作条件不同，计量段长度不等于理论上的计量段长度。而在分离型螺杆上，液相螺槽中全部为熔体，便有了稳定的计量段长度，此外由于液相螺槽和固相螺槽道中被螺棱“封死”，减少了回流。
三、分离型螺杆中，存在于固体之间的空气和吸附于表面的水汽在压力下可以比较方便地从料斗逸出。
四、不存在固相破裂的问题，即不存在像普通螺杆那样，由于破裂后的固相碎块嵌入螺杆和机筒间隙，以及由于不规则固相分布在螺杆周围对螺杆造成的各点径向压力不均衡现象。
分离型螺杆具有较深的螺槽，因而有较小的剪切速度梯度，在高速下熔料不容易分解。这也是分离型螺杆可以开到较高转速还能保证质量的一个原因。
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